Power

Transformator-Umdrehungsverhältnis-Rechner

Berechnen Sie das Umdrehungsverhältnis des Transformators, den Sekundärstrom, die Scheinleistung und die abgegebene Wirkleistung. Berücksichtigt den Wirkungsgrad von Transformatoren.

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Formel

N = \frac{N_p}{N_s} = \frac{V_p}{V_s},\quad I_s = I_p \cdot N \cdot \eta

Referenz: Faraday's Law of Electromagnetic Induction

N— Turns ratio Np/Ns

Vp, Vs— Primary/secondary voltages (V)

Ip, Is— Primary/secondary currents (A)

η— Transformer efficiency

Wie es funktioniert

Ein Transformatorwindungsverhältnis beschreibt die Beziehung zwischen Primär- und Sekundärwicklungen in einem elektrischen Transformator und bestimmt Spannungs-, Strom- und Impedanztransformationen. Das Windungsverhältnis ist definiert als die Anzahl der Primärwindungen geteilt durch die Anzahl der Sekundärwindungen, was sich direkt auf die Spannungs- und Stromskalierung zwischen den Transformatorstufen auswirkt. Dieser grundlegende Parameter ist für Anwendungen zur Leistungsübertragung, elektrischen Isolierung und Impedanzanpassung von entscheidender Bedeutung.

Bearbeitetes Beispiel

Problem: Ein Transformator hat 500 Primärwindungen und 100 Sekundärwindungen. Berechnen Sie das Windungsverhältnis und die Spannungstransformation, wenn 220 V an die Primärwicklung angelegt werden. Lösung: 1. Umdrehungsverhältnis berechnen: Np/Ns = 500/100 = 5 2. Berechnen Sie die Sekundärspannung: Vs = Vp × (Ns/Np) = 220 V × (100/500) = 44 V 3. Überprüfen Sie: 220 V × 5 = 44 V × 1 (bestätigt die Energieeinsparung)

Praktische Tipps

✓Überprüfen Sie immer das Windungsverhältnis, bevor Sie Stromumwandlungsschaltungen entwerfen
✓Berücksichtigen Sie das Kernmaterial und den Wicklungswiderstand für eine genaue Transformatormodellierung
✓Verwenden Sie hochwertige Magnetkernmaterialien, um Hysterese- und Wirbelstromverluste zu minimieren

Häufige Fehler

✗Vergessen Sie, dass das Windungsverhältnis sowohl die Spannung als auch den Strom umgekehrt beeinflusst
✗Keine Berücksichtigung von Transformatorkernverlusten bei Wirkungsgradberechnungen
✗Annahme einer 100-prozentigen Energieübertragung ohne Berücksichtigung realer Ineffizienzen

Häufig gestellte Fragen

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